碳 矽 鍺 錫 鉛(碳族元素)中有哪些是半導體?

時間 2023-06-01 05:42:04

1樓:沒想法

矽、鍺是半導體元素。

金屬元素鍺(ge),是德國化學家文克勒爾在2023年用光譜分析法首先發現的。由於科學技術水平的限制,人們長期不知道這種又脆又硬的淺灰色金屬究竟有什麼作用。40多年以後,人們才發現鍺具有優異的半導體效能,可以用來製造電晶體,代替電子管使用。

從此,鍺開始進入電子工業及其他行業,發揮自已的作用。

高純的單晶矽是重要的半導體材料。在單晶矽中摻入微量的第iiia族元素,形成p型矽半導體;摻入微量的第va族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。

另外廣泛應用的二極體、三極體、閘流體和各種積體電路(包括我們計算機內的晶元和cpu)都是用矽做的原材料。

2樓:匿名使用者

其中矽鍺為半導體元素可跟據對角線原則在週期表查出(碳較特殊構成不同則或表現優異的絕緣性或優良的導電性。

3樓:匿名使用者

理論下除了鉛都是可以的,矽和鍺就不說了,碳在高壓下變成鑽石後參雜可做半導體,錫在低溫下由β錫(白錫)變成α錫(灰錫)後也可以做半導體。

4樓:網友

矽、鍺是半導體元素。

綜述元素半導體矽鍺中的雜質及其作用

5樓:

你好很高興為你解答。半導體中雜質 電學雜質是人為地加入某種元素以改變半導體的導電性能,半導體中的雜質對電阻率的影響非常大。半導體中摻入微量雜質時,雜質原子附近的週期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態,在禁帶中產加的雜質能級。

例如四價元素鍺或矽晶體中摻入五價元素磷、砷、銻等雜質原子時,雜質原子作為晶格的一分子,其五個價電子中有四個與周圍的鍺(或矽)原子形成共價結合,多餘的乙個電子被束縛於雜質原子附近,產生類氫能級。雜質能級位於禁帶上方靠近導帶底附近。雜質能級上的電子很易激發到導帶成為電子載流子。

這種能提供電子載流子的雜質稱為施主,相應能級稱為施主能級。施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多(圖2)。在鍺或矽晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時,雜質原子與周圍四個鍺(或矽)原子形成共價結合時尚缺少乙個電子,因而存在乙個空位,與此空位相應的能量狀態就是雜質能級,通常位於禁帶下方靠近價帶處。

價帶中的電子很易激發到雜質能級上填補這個空位,使雜質原子成為負離子。價帶中由於缺少乙個電子而形成乙個空穴載流子(圖3)。這種能提供空穴的雜質稱為受主雜質。

存在受主雜質時,在價帶中形成乙個空穴載流子所需能量比本徵半導體情形要小得多。半導體摻雜後其電阻率大大下降。加熱或光照產生的熱激發或光激發都會使自由載流子數增加而導致電阻率減小,半導體熱敏電阻和光敏電阻就是根據此原理製成的。

對摻入施主雜質的半導體,導電載流子主要是導帶中的電子,屬電子型導電,稱n型半導體。摻入受主雜質的半導體屬空穴型導電,稱p型半導體。半導體在任何溫度下都能產生電子-空穴對,故n型半導體中可存在少量導電空穴,p型半導體中可存在少量導電電子,它們均稱為少數載流子。

在半導體器件的各種效應中,少數載流子常扮演重要角色。希望能幫助到你。祝你生活愉快!

從鍺到矽——半導體的有哪些結構和特性丨半導體行業

6樓:伶俐又恬淡的小奇異果

重要的半導體材料矽、鍺等元素的原子最外層都具有四個價電子。大量的矽、鍺原子組合成晶體靠的是共價鍵結合。這種結構的特點是:

每個原子周圍有四個最近鄰的原子組成乙個正四面體結構。這四個原子分別處在正四面體的頂角上,任意頂角上的原子和中心原子各貢獻乙個價電子為該兩個原子所共有,共有的電子在兩個原子之間形成較大的電子雲密度,通過它們對原子的引力把兩個原子結合在一起,這就是共價鍵。這樣,每個原子和周圍四個原子組成四個共價鍵。

在20世紀50年代初期,鍺曾經是最主要的半導體材料,但自60年代初期以來,矽已取而代之成為半導體製造的主要材料。現今人們使用矽的主要原因,是因為矽器件工藝的突破,矽平面工藝中,二氧化矽的運用在其中起著決定性的作用,經濟上的考慮也是原因之一,可用於製造器件等級的矽材料,遠比其他半導體材料**低廉,在二氧化矽及矽酸鹽中矽的含量佔地球的25%,僅次於氧。到目前為止,矽可以說是元素週期表中被研究最多且技術最成熟的半導體元素。

半導體的導電能力介於導體和絕緣體之間,半導體之所以得到廣泛應用,是因為它的導電能力受摻雜、溫度和光照的影響十分顯著。

1)半導體的電導率隨溫度公升高而迅速增加。半導體對溫度敏感,體積又小,熱慣性也小,壽命又長,因此在無線電技術、遠距離控制與測量、自動化等許多方面都有廣泛的應用價值。

2)雜質對半導體材料導電能力的影響非常大。例如,純淨矽在室溫下的電阻率為 109歐姆·厘公尺,若摻入百分之一的雜質(如磷原子),其電阻率就會降至2000歐姆·厘公尺。

雖然此時矽的純度仍舊很高,但電阻率卻降至原來的一百萬分之一左右,絕大多數半導體器件都利用了半導體的這一特性。

3)光照對半導體材料的導電能力也有很大的影響。例如,硫化鎘薄膜的暗電阻為幾十兆歐,然而受光照後,電阻降為幾十千歐,阻值在受光照以後改變了幾百倍。半導體的這種性質,使其成為自動化控制中的重要元件。

4)除溫度、雜質、光照外,電場、磁場及其他外界因素(如外應力)的作用也會影響半導體材料的導電能力。

碳族元素的單質及其化合物是一類重要物質.請回答下列問題:(1)鍺(ge)是用途很廣的半導體材料,其基

7樓:楚駿喆

2+的電子式與c2

2-的電子式相似,含有2個π鍵,o2

2-有4個,而不是6個,要特別注意題給的資訊,故答案為:4.

砷和鍺組成半導體叫什麼半導體

8樓:網友

半導體採用的元素材料一般為外層電子數為4的元素(如矽和鍺),這些元素的原子的導電性不穩定,外層電子很容易離開原子核的引力範圍,成為自由電子,同時在原子內部留下呈現正電性的原子結構。

如果在矽基體中摻入少量的價電子數為3的元素(如硼),當硼和矽形成共價鍵的時候,因為硼的外層電子不足以完全填補矽原子的空軌道,必然要吸收乙個多餘的自由電子來成鍵,於是在半導體內部形成乙個「空殼」,這個空殼呈現出正電性。矽和硼的這種混合物被稱為p型半導體(positive semiconduct)。

如果矽基體中摻入少量的價電子數為5的元素(如磷),當磷和矽形成共價鍵的時候,因為磷的外層電子在完全填補矽原子的空軌道還有富餘,必然會脫離原子核成為自由電子,於是在半導體內部呈現出負電性。矽和磷的這種混合物被稱為n型半導體(negative semiconduct)。

p型和n型半導體是二極體和三極體製作的基礎。

砷作為外層電子數為5的元素,它和鍺的組合將會產生n型半導體。但是考慮到原料成本因素,通常半導體工業都會選擇磷而非砷作為n型半導體的製作原料。

氫 氦 鋰 鈹 硼 碳 氮 氧 氟 氖 鈉 鎂 鉛 矽 磷

予蠱夢 分別讀作 qing 氫 hai 氦 li 鋰 pi 鈹 peng 硼 tan 碳 dan 氮 yang 氧 fu 氟 nai 氖 na 鈉 mei 鎂 lv 鉛 gui 矽 lin 磷 liu 硫 lv 氯 ya 氬 jia 鉀 gai 鈣 這些都來自元素週期表。以上20個是元素週期表前20...

碳化矽中碳和矽的化合價,碳化矽中碳和矽的化合價

兩者都是第四主族的元素,但碳比矽穩定,所以矽會失去電子,為正四價。記住,同一主族的元素,電子層越少就越穩定。另外,矽是半導體材料,有一點金屬的性質,你也可以從這一點記住,矽是沒有副的化合價的,希望對你有所幫助,有什麼問題可以繼續追問我 兩者的最外層都是四個電子,但si多一層,吸引力小,所以失去電子顯...

矽基生命為什麼比碳基生命高階

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